CN1989900A - Rf脉冲施加方法和mri装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在短预备脉冲施加时间内进行T2加权且抑制来自特定组份的信号。DE脉冲的第一90°脉冲选择性对水有效且使水纵向磁化绕着作为旋转轴的x轴转动90°的脉冲。180°脉冲对水和脂肪有效且使水和脂肪纵向磁化绕着作为旋转轴的x轴转动180°的脉冲。第二90°脉冲对水和脂肪有效且使水和脂肪纵向磁化绕着作为旋转轴的x轴转动90°的脉冲。借助DE脉冲，水纵向磁化旋转360°，且以常规DE脉冲类似的方式获得T2加权的结果。脂肪的纵向磁化旋转270°并且不恢复到原始纵向磁化，从而得到抑制信号的效果。由于只要DE脉冲R的施加时间就足够，所以施加预备脉冲所需的时间没有延长。

Description

RF脉冲施加方法和MRI装置
技术领域
本发明涉及一种RF(射频)脉冲施加方法和MRI(核磁共振成像)装置，尤其涉及一种能够在短预备脉冲施加时间内进行T2加权并且抑制来自特定组份的信号的RF脉冲施加方法和MRI装置。
背景技术
至今，关于施加DE(驱动平衡)脉冲用作T2加权的预备脉冲的技术是公知的(参见，例如，非专利文献1)。
为抑制来自特定组份的信号而施加饱和脉冲的技术也是公知的(参见，例如，非专利文献1)。
非专利文献1：由Araki和Kazuro Sugimura编辑的“MRI/CT glossary”，第2到3页和第101页，Medical View Co.，Ltd(于2000年11月10日发表)。
在进行T2加权并且抑制来自特定组份的信号的情况下，按顺序施加DE脉冲和饱和脉冲作为预备脉冲就足够了。
然而，当按顺序施加DE脉冲和饱和脉冲时，出现的问题会使施加预备脉冲所需的时间变长。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种能在短预备脉冲施加时间内进行T2加权并且抑制来自特定组份的信号的RF脉冲施加方法和MRI装置。
根据第一方面，本发明提供一种施加DE脉冲的RF脉冲施加方法，其中RF脉冲，作为对将被测量的组份纵向磁化旋转360°的整数倍的脉冲序列的一部分，被设置为没有使被抑制的组份纵向磁化旋转的RF脉冲，因此没有使将被抑制的组份纵向磁化旋转360°的整数倍。
在根据第一方面的RF脉冲施加方法中，对将被测量的组份纵向磁化旋转360°的整数倍，从而得到T2加权的效果。另一方面，对将被抑制的组份纵向磁化不旋转360°的整数倍，从而使纵向磁化不返回到原始状态，并且实现抑制信号的效果。由于只要DE脉冲的施加时间就足够了，所以施加预备脉冲所需的时间不会延长。
根据第二方面，在根据第一方面的RF脉冲施加方法中，DE脉冲采取脉冲列的形式：90°脉冲、180°脉冲和90°脉冲。
在根据第二方面的RF脉冲施加方法中，对将被测量的组份纵向磁化旋转360°，使得纵向磁化能够返回到原始纵向磁化状态。
根据第三方面，在根据第二方面的RF脉冲施加方法中，第一90°脉冲是选择性地对水有效的脉冲，180°脉冲和第二90°脉冲是对水和脂肪有效的脉冲。
在根据第三方面的RF脉冲施加方法中，对将被测量的组份纵向磁化旋转360°，使得纵向磁化能够返回到原始纵向磁化状态。另一方面，对将被抑制的组份的纵向磁化旋转270°，从而能够以与饱和脉冲相同的效果抑制信号。
根据本发明的第四方面，在根据第二方面的RF脉冲施加方法中，第一90°脉冲和第二90°脉冲是对水和脂肪有效的脉冲，而180°脉冲是选择性地对水有效的脉冲。
在根据第四方面的RF脉冲施加方法中，对将被测量的组份纵向磁化旋转360°，使得纵向磁化能够返回到原始纵向磁化状态。另一方面，对将被抑制的组份的纵向磁化旋转180°，从而能够通过以与频谱IR(频谱反向恢复)脉冲相同的效果抑制信号。
在非专利文献1的第97页中对频谱IR脉冲作了描述。
根据本发明的第五方面，在根据第二方面的RF脉冲施加方法中，第一90°脉冲和180°脉冲是对水和脂肪有效的脉冲，而第二90°脉冲是选择性对水有效的脉冲。
在根据第五方面的RF脉冲施加方法中，对将被测量的组份纵向磁化旋转360°，使得纵向磁化能够返回到原始纵向磁化状态。另一方面，对将被抑制的组份的纵向磁化旋转270°，从而能够通过以与饱和脉冲相同的效果抑制信号。
根据本发明的第六方面，在根据第二方面的RF脉冲施加方法中，第一90°脉冲和180°脉冲是选择性对水有效的脉冲，而第二90°脉冲是对水和脂肪有效的脉冲。
在根据第六方面的RF脉冲施加方法中，对将被测量组份的纵向磁化旋转360°，使得纵向磁化能够返回到原始纵向磁化状态。另一方面，对将被抑制的组份的纵向磁化旋转90°，从而能够通过以与饱和脉冲相同的效果抑制信号。
根据本发明的第七方面，在根据第二方面的RF脉冲施加方法中，第一90°脉冲是对水和脂肪有效的脉冲，而180°脉冲和第二90°脉冲是选择性地对水有效的脉冲。
在根据第七方面的RF脉冲施加方法中，对将被测量的组份纵向磁化旋转360。，使得纵向磁化能够返回到原始纵向磁化状态。另一方面，对将被抑制的组份的纵向磁化旋转90°，从而能够通过以与饱和脉冲相同的效果抑制信号。
根据本发明的第八方面，在根据第二方面的RF脉冲施加方法中，第一90°脉冲和第二90°脉冲是选择性地对水有效的脉冲，而180°脉冲是对水和脂肪有效的脉冲。
在根据第八方面的RF脉冲施加方法中，对将被测量的组份的纵向磁化旋转360°，使得纵向磁化能够返回到原始纵向磁化状态。另一方面，对将被抑制的组份的纵向磁化旋转180°，从而能够通过以与频谱IR脉冲相同的效果抑制信号。
根据本发明的第九方面，本发明提供一种MRI装置，其包括用于施加DE脉冲的DE脉冲施加装置，其中RF脉冲作为对将被测量的组份的纵向磁化旋转360°的整数倍的脉冲序列的一部分，该RF脉冲被设置为对将被抑制的组份的纵向磁化不旋转的RF脉冲，
根据第九方面的MRI装置能够适用于实现根据第一方面的RF脉冲施加方法。
根据本发明的第十方面，在根据第九方面的MRI装置中，DE脉冲采取脉冲列的形式：90°脉冲、180°脉冲和90°脉冲。
根据第十方面的MRI装置能够适当地执行根据第二方面的RF脉冲施加方法。
根据本发明的第十一方面，在根据第十方面的MRI装置中，第一90°脉冲是选择性对水有效的脉冲，而180°脉冲和第二90°脉冲是对水和脂肪有效的脉冲。
根据第十一方面的MRI装置能够适当地执行根据第三方面的RF脉冲施加方法。
根据本发明的第十二方面，在根据第十方面的MRI装置中，第一90°脉冲和第二90°脉冲是对水和脂肪有效的脉冲，180°脉冲是选择性地对水有效的脉冲。
根据第十二方面的MRI装置能够适当地执行实现根据第四方面的RF脉冲施加方法。
根据本发明的第十三方面，在根据第十方面的MRI装置中，第一90°脉冲和180°脉冲是对水和脂肪有效的脉冲，第二90°脉冲是选择性对水有效的脉冲。
根据第十三方面的MRI装置能够适当地执行实现根据第五方面的RF脉冲施加方法。
根据本发明的第十四方面，在根据第十方面的MRI装置中，第一90°脉冲和180°脉冲是选择性对水有效的脉冲，而第二90°脉冲是对水和脂肪有效的脉冲。
根据第十四方面的MRI装置能够适当地执行根据第六方面的RF脉冲施加方法。
根据本发明的第十五方面，在根据第十方面的MRI装置中，第一90°脉冲是对水和脂肪有效的脉冲，而180°脉冲和第二90°脉冲是选择性对水有效的脉冲。
根据第十五方面的MRI装置能够适当地执行根据第七方面的RF脉冲施加方法。
根据本发明的第十六方面，在根据第十方面的MRI装置中，第一90°脉冲和第二90°脉冲是选择性对水有效的脉冲，而180°脉冲是对水和脂肪有效的脉冲。
根据第十六方面的MRI装置能够适当地执行根据第八方面的RF脉冲施加方法。
本发明的RF脉冲施加方法和MRI装置能够在短时间内进行T2加权并且抑制来自特定组份的信号。
本发明的RF脉冲施加方法和MRI装置能够用于，例如，在抑制脂肪的同时得到水的T2加权MR图像。
本发明的其它目的和优点将从下面附图所示的本发明的优选实施例的描述中得到清楚体现。
附图说明
图1是示出了根据第一实施例的MRI装置的结构的方框图。
图2是示出了根据第一实施例的RF脉冲施加过程的流程图。
图3是示出了第一实施例中的DE脉冲和成像脉冲的时序图。
图4是示出了第二实施例中的DE脉冲和成像脉冲的时序图。
图5是示出了第三实施例中的DE脉冲和成像脉冲的时序图。
图6是示出了第四实施例中的DE脉冲和成像脉冲的时序图。
图7是示出了第五实施例中的DE脉冲和成像脉冲的时序图。
图8是示出了第六实施例中的DE脉冲和成像脉冲的时序图。
附图1中各部件列为如下：
100   MRI装置
101   磁组件
101G  梯度线圈
101T  传输线圈
101C  静态磁场线圈
101R  接收线圈
102   静态磁场电源
103   梯度线圈驱动电路
104   RF功率放大器
105   前置放大器
106   显示器
107   计算机
108   序列存储电路
109   门调制电路
110   RF振荡电路
112   接收器
113   操作控制台
具体实施方式
将利用附图所述的实施例在下文对本发明作更详细的描述。但是，本发明不限于这些实施例。
第一实施例
图1是示出了根据第一实施例的MRI装置100的方框图。
在MRI装置100中，磁组件101其中具有在其间置入受检者的空间(孔)。用于对受检者施加预定静态磁场的静态磁场线圈101C、用于产生X轴，Y轴和Z轴梯度磁场的梯度线圈101G、用于提供RF脉冲以激发受检者中的原子核自旋的传输线圈101T、和用于接收来自受检者的NMR信号的接收线圈101R围绕该空间设置。
传输线圈101T和接收线圈101R可以都为体线圈。还有一种情况就是传输线圈101T为体线圈而接收线圈101R为表面线圈。
静态磁场线圈101C连接到静态磁场电源102。梯度线圈101G连接到梯度线圈驱动电路103。传输线圈101T连接到RF功率放大器104。接收线圈101R连接到前置放大器105。
可以用永久磁体替代静态磁场线圈101。
根据来自计算机107的指令，序列存储电路108基于所存储的脉冲序列操作梯度线圈驱动电路103以从梯度线圈101G产生梯度磁场。序列存储电路108还操作门调制电路109以将RF振荡电路110的载波输出信号调制成具有预定定时、预定包络线形状和预定相位的脉冲信号，将该脉冲信号作为RF脉冲加到RF功率放大器104，此处，该脉冲信号经受功率放大，之后，将放大的信号施加到传输线圈101T。
接收器112将NMR信号转换成数字信号并且将该数字信号输入到计算机107。
计算机107读取来自接收器112的数字信号并对所读取的信号进行处理，从而产生MR图像。计算机107执行比如接收从操作员控制台113输入的信息这样的一般控制。
显示器106显示图像和消息。
图2是示出了根据第一实施例的RF脉冲施加过程的流程图。
如图3所示，在步骤J1中，施加DE脉冲R。
图3所示的DE脉冲R是90°脉冲R1、180°脉冲R2和90°脉冲R3的脉冲列。第一90°脉冲R1是选择性对水有效并且使水的纵向磁化绕着作为旋转轴的x轴转动90°的脉冲。这在图3中用“W90x”表示。180°脉冲R2是对水和脂肪有效并且使水和脂肪的纵向磁化绕着作为旋转轴的x轴转动180°的脉冲。这在图3中用“180x”表示。第二90°脉冲R3是对水和脂肪有效并且使水和脂肪的纵向磁化绕着作为旋转轴的x轴转动90°的脉冲。这在图3中用“90x”表示。因此，借助DE脉冲R，水的纵向磁化旋转360°，而脂肪的纵向磁化旋转270°。DE脉冲R之后，将抑制(killer)脉冲K施加到任意轴。
再次参考图2，如图3所示，在步骤J2中，施加成像脉冲P，并且获得用于成像的数据。获得用于成像的数据的脉冲序列是例如梯度回波脉冲序列。
通过第一实施例的MRI装置100得到下列效果。
(1)水的纵向磁化是通过DE脉冲R被旋转360°，并且以与常规DE脉冲类似的方式获得T2加权的效果。
(2)脂肪的纵向磁化旋转270°并且不恢复到原始纵向磁化，从而得到抑制信号的效果。
(3)  由于只要DE脉冲R的施加时间就足够了，所以施加预备脉冲所需的时间没有增加。
作为修改，可以采用另外的RF脉冲“W90x”，“180y”和“-90x”的脉冲列。具体来说，该脉冲列由使水的纵向磁化绕着作为旋转轴的x轴转动90°的RF脉冲、使水和脂肪的纵向磁化绕着作为旋转轴的y轴转动180°的RF脉冲、以及使水和脂肪的纵向磁化绕着作为旋转轴的x轴转动-90°的RF脉冲构成。
也可以采用另外的RF脉冲“W100x”，“180x”和“80x”的脉冲列。具体来说，该脉冲列由使水的纵向磁化绕着作为旋转轴的x轴转动100°的RF脉冲、使水和脂肪的纵向磁化绕着作为旋转轴的x轴转动180°的RF脉冲以及使水和脂肪的纵向磁化绕着作为旋转轴的x轴转动80°的RF脉冲构成。
第二实施例
也可以采用如图4所示的DE脉冲R。
图4所示的DE脉冲R是90°脉冲R1、180°脉冲R2和90°脉冲R3的脉冲列。第一90°脉冲R1是对水和脂肪有效并且使水和脂肪的纵向磁化绕着作为旋转轴的x轴转动90°的脉冲。这在图4中用“90x”表示。180°脉冲R2是选择性对水有效并且使水的纵向磁化绕着作为旋转轴的x轴转动180°的脉冲。这在图4中用“W180x”表示。第二90°脉冲R3是对水和脂肪有效并且使水和脂肪的纵向磁化绕着作为旋转轴的x轴转动90°的脉冲。这在图4中用“90x”表示。因此，借助DE脉冲R，水的纵向磁化旋转360°，而脂肪的纵向磁化旋转180°。DE脉冲R之后，将抑制脉冲K施加到任意轴。
通过第二实施例的MRI装置100得到下列效果。
(1)水的纵向磁化是通过DE脉冲R被旋转360°，并且以与常规DE脉冲类似的方式获得T2加权的效果。
(2)脂肪的纵向磁化旋转180°并且能够通过与常规频谱IR脉冲相同的效果抑制脂肪信号。
(3)由于只要DE脉冲R的施加时间就足够了，所以施加预备脉冲所需的时间没有延长。
第三实施例
可以采用如图5所示的DE脉冲R。
图5所示的DE脉冲R是90°脉冲R1、180°脉冲R2和90°脉冲R3的脉冲列。第一90°脉冲R1是对水和脂肪有效并且使水和脂肪的纵向磁化绕着作为旋转轴的x轴转动90°的脉冲。这在图5中用“90x”表示。180°脉冲R2是对水和脂肪有效并且使水和脂肪的纵向磁化绕着作为旋转轴的x轴转动180°的脉冲。这在图5中用“180x”表示。第二90°脉冲R3是选择性对水有效并且使水的纵向磁化绕着作为旋转轴的x轴转动90°的脉冲。这在图5中用“W90x”表示。因此，借助DE脉冲R，水的纵向磁化旋转360°，而脂肪的纵向磁化旋转270°。DE脉冲R之后，将抑制脉冲K施加到任意轴。
通过第三实施例的MRI装置得到下列效果。
(1)水的纵向磁化是通过DE脉冲R被旋转360°，并且以与常规DE脉冲类似的方式获得T2加权的效果。
(2)脂肪的纵向磁化旋转270°并且不恢复到原始纵向磁化，从而得到抑制信号的效果。
(3)由于只要DE脉冲R的施加时间就足够了，所以施加预备脉冲所需的时间没有延长。
作为修改，可以采用另外的RF脉冲“90x”、“180y”和“W-90x”的脉冲列。具体来说，该脉冲列由使水和脂肪的纵向磁化绕着作为旋转轴的x轴转动90°的RF脉冲、使水和脂肪的纵向磁化绕着作为旋转轴的y轴转动180°的RF脉冲以及使水的纵向磁化绕着作为旋转轴的x轴转动-90°的RF脉冲构成。
第四实施例
可以采用如图6所示的DE脉冲R。
图6所示的DE脉冲R是由90°脉冲R1、180°脉冲R2和90°脉冲R3的组成的脉冲列。第一90°脉冲R1是选择性对水有效并且使水的纵向磁化绕着作为旋转轴的x轴转动90°的脉冲。这在图6中用“W90x”表示。180°脉冲R2是选择性对水有效并且使水的纵向磁化绕着作为旋转轴的x轴转动180°的脉冲。这在图6中用“W180x”表示。第二90°脉冲R3是对水和脂肪有效并且使水和脂肪的纵向磁化绕着作为旋转轴的x轴转动90°的脉冲。这在图6中用“90x”表示。因此，借助DE脉冲R，水的纵向磁化旋转360°，而脂肪的纵向磁化旋转90°。DE脉冲R之后，将抑制脉冲K施加到任意轴。
通过第四实施例的MRI装置得到下列效果。
(1)水的纵向磁化是通过DE脉冲R被旋转360°，并且以常规DE脉冲类似的方式获得T2加权的结果。
(2)脂肪的纵向磁化旋转90°并且不恢复到原始纵向磁化，从而得到抑制信号的效果。
(3)由于只要DE脉冲R的施加时间就足够了，所以施加预备脉冲所需的时间没有延长。
第五实施例
也可以采用如图7所示的DE脉冲R。
图7所示的DE脉冲R是由90°脉冲R1、180°脉冲R2和90°脉冲R3组成的脉冲列。第一90°脉冲R1是对水和脂肪有效并且使水和脂肪的纵向磁化绕着作为旋转轴的x轴转动90°的脉冲。这在图7中用“90x”表示。180°脉冲R2是选择性对水有效并且使水的纵向磁化绕着作为旋转轴的x轴转动180°的脉冲。这在图7中用“W180x”表示。第二90°脉冲R3是选择性对水有效并且使水的纵向磁化绕着作为旋转轴的x轴转动90°的脉冲。这在图7中用“W90x”表示。因此，借助DE脉冲R，水的纵向磁化旋转360°，而脂肪的纵向磁化旋转90°。DE脉冲R之后，将抑制脉冲K施加到任意轴。
通过第五实施例的MRI装置得到下列效果。
(1)水的纵向磁化是通过DE脉冲R被旋转360°，并且以常规DE脉冲类似的方式获得T2加权的结果。
(2)脂肪的纵向磁化旋转90°并且不恢复到原始纵向磁化，从而得到抑制信号的效果。
(3)由于只要DE脉冲R的施加时间就足够了，所以施加预备脉冲所需的时间没有延长。
第六实施例
也可以采用如图8所示的DE脉冲R。
图8所示的DE脉冲R是由90°脉冲R1、180°脉冲R2和90°脉冲R3组成的脉冲列。第一90°脉冲R1是选择性对水有效并且使水的纵向磁化绕着作为旋转轴的x轴转动90°的脉冲。这在图8中用“W90x”表示。180°脉冲R2是对水和脂肪有效并且使水和脂肪的纵向磁化绕着作为旋转轴的x轴转动180°的脉冲。这在图8中用“180x”表示。第二90°脉冲R3是选择性对水有效并且使水的纵向磁化绕着作为旋转轴的x轴转动90°的脉冲。这在图8中用“W90x”表示。因此，借助DE脉冲R，水的纵向磁化旋转360°，而脂肪的纵向磁化旋转180°。DE脉冲R之后，将抑制脉冲K施加到任意轴。
通过第六实施例的MRI装置得到下列效果。
(1)水的纵向磁化是通过DE脉冲R被旋转360°，并且以常规DE脉冲类似的方式获得T2加权的结果。
(2)脂肪的纵向磁化旋转180°，并且通过与常规频谱IR脉冲相同的效果得到抑制信号的效果。
(3)由于只要DE脉冲R的施加时间就足够了，所以施加预备脉冲所需的时间没有延长。
作为修改，可以采用另外的RF脉冲“W90x”、“180y”和“W-90x”的脉冲列。具体来说，该脉冲列由使水的纵向磁化绕着作为旋转轴的x轴转动90°的RF脉冲、使水和脂肪的纵向磁化绕着作为旋转轴的y轴转动180°的RF脉冲以及使水的纵向磁化绕着作为旋转轴的x轴转动-90°的RF脉冲构成。
在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以构造本发明许多广泛的不同实施例。应该理解，本发明不限于说明书中所描述的特定实施例，除非在权利要求中限定。

Claims (10)

1.一种施加DE脉冲的RF脉冲施加方法，其中RF脉冲，作为对将被测量的组份纵向磁化旋转360°的整数倍的脉冲序列的一部分，被设置为对将被抑制的组份纵向磁化没有旋转的RF脉冲，因此将被抑制的组份的纵向磁化不旋转360°的整数倍。
2.根据权利要求1的RF脉冲施加方法，其中DE脉冲采取90°脉冲、180°脉冲和90°脉冲的脉冲列的形式。
3.一种包括用于施加DE脉冲的DE脉冲施加装置(101T)的MRI装置(100)，其中RF脉冲，作为对将被测量的组份纵向磁化旋转360°的整数倍的脉冲序列的一部分，被设置为对将被抑制的组份纵向磁化没有旋转的RF脉冲。
4.根据权利要求3的MRI装置(100)，其中DE脉冲采取90°脉冲、180°脉冲和90°脉冲的脉冲列的形式。
5.根据权利要求4的MRI装置(100)，其中第一90°脉冲是选择性对水有效的脉冲，180°脉冲和第二90°脉冲是对水和脂肪有效的脉冲。
6.根据权利要求4的MRI装置(100)，其中第一90°脉冲和第二90°脉冲是对水和脂肪有效的脉冲，180°脉冲是选择性对水有效的脉冲。
7.根据权利要求4的MRI装置(100)，其中第一90°脉冲和180°脉冲是对水和脂肪有效的脉冲，第二90°脉冲是选择性对水有效的脉冲。
8.根据权利要求4的MRI装置(100)，其中第一90°脉冲和180°脉冲是选择性对水有效的脉冲，第二90°脉冲是对水和脂肪有效的脉冲。
9.根据权利要求4的MRI装置(100)，其中第一90°脉冲是对水和脂肪有效的脉冲，180°脉冲和第二90°脉冲是选择性对水有效的脉冲。
10.根据权利要求4的MRI装置(100)，其中第一90°脉冲和第二90°脉冲是选择性对水有效的脉冲，180°脉冲是对水和脂肪有效的脉冲。
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